热回收技术在建筑环境与设备工程中应用论文_张海林

热回收技术在建筑环境与设备工程中应用论文_张海林

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摘要:空调系统的能耗一直是建筑能耗的主要部分,而空调系统的热回收技术是降低空调能耗的有效手段。总结空调系统热回收技术的现状,并对这一技术提出展望。

关键词:热回收技术;环境;设备

引言:

我国以煤炭为主导,石油为支撑能源结构短期难以改变,能源安全问题对国家繁荣发展至关重要。暖通空调使用的过程中需要消耗大量能源,数据显示其能耗占建筑能耗的40%~50%,在人员密集的公共建筑甚至达到了70%,这对我国的能源带来了很大的负担,对此我们应采取科学的技术减少设备运行过程中的能源消耗。

1.热回收技术概述

1.1热回收循环理念

热回收在暖通空调系统的应用主要包含通风热回收和空调冷凝热回收两个方向。目前的空调通风系统需要不断从室外获取新鲜空气的同时,也要不断排出室内的“污浊”的空气,这些排出室外的空气就把室内的能量白白排走了。通风系统热回收就是通过回收排风中的热量,对新风进行预处理,其一方面可有效保证室内空气的质量,另一方面还可节约大量能源。空调器的冷凝方式分为风冷式、水冷式和蒸发冷却几种方式,但不管是以哪种冷凝方式,冷凝热都是白白散掉,未加以再利用,冷凝热回收就是将这一部分冷凝热用于制备生产、生活用水,做到能源的二次利用。

1.2制约热回收循环应用的主要因素

热能形式转换时,如何提高热回收的效率一直是重要的研究方向。不管是通风系统的热回收还是冷凝热回收,目前的热回收的效率并不尽如人意,还有很大的提升空间。另一方面成本收益也是不得不面对的现实问题,增加热回收设备无疑会增加项目投资,如果热回收技术从综合经济效益上无法提供良好的收益,也会大大增加推广的难度。

2.空气热回收系统的原理及结构

2.1板翘式全热回收器

这一装置的板翘和隔板间夹一张纸,其厚度较小,同时导热性较强,若在空调运行过程中两侧出现较大温差时,两侧的能源和湿度可有效交换,将多余能量全部回收,减少能源消耗。基于此,这种设备主要可吸收排风中的剩余能量。

2.2热管式显热回收器

这一装置运行的过程中,热管为密封真空金属管,且管内有适量冷媒,因此若热管一端受热,液体吸收热量就可实现气化功能,同时受到压力的作用,气体流向热管的另一端,并释放热量,热量会以较快的速度冷凝,成为液态形式,之后贴壁金属网的毛细管抽吸液态的冷媒回到受热阶段,又因为传统热管式交换热率较低,通常在采取有效措施加以改进后,还会在热管外设置翘片,进而有效提高回收的效率。这种回收装置当中只有一根管子具有蒸发、绝热和冷凝的功能,因此设备灵活性不足。

2.3转轮式全热回收器

这种装置主要采用铝箔制作而成,其表面也会涂抹一部分二氧化硅,起到吸收湿气的作用。其主要是将空调运行之中所产生的75%多余冷量进行有效的回收再利用,也就是说在设备运转的过程中,其中的一侧转轮可直接吸入排风,之后经过科学有效的处理将冷量传递给转轮,而另外一侧转轮可直接吸收新风,从而实现新风制冷的功能,这一技术也成为了当前发展速度较快的高效换热器。

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2.4盘管环路式热回收器

该装置主要是新风一侧和排风一侧各添加一个换热盘管,回路连通的盘管之内含有工作流体,将泵作为动力源,如此得以实现循环的过程。在夏季,排风位置的盘管将冷量传递给工作流体,工作流体可将工作介质传送到新风处的热管当中,可直接冷却新风,而冬季则刚好相反,排风处的盘管将热量传递给工作流体之后,工作流体可将介质传递给新风处的热管,从而达到加热空气的目的[1]。

3.空调冷凝热回收技术在建筑环境与装备工程中的应用

3.1双冷凝器热回收技术

在以往水冷制冷机组的运行环节中,冷凝热在冷却之后被排放到大气之中,会产生严重热污染,需要积极开展冷凝热回收工作,为生活用水加热工作的有效开展,提供良好的前提,切实增加了能源利用率。冷凝热主要是划分为热蒸汽热量、制冷剂热量和过冷热量方面,通过直接回收、间接回收的方式,可以起到良好效果。双冷凝器热回收技术实际应用的过程中,主要是增加了一个热回收器,主要是放置在压缩机、冷凝器之中,为实现冷凝热的回收奠定基础。在热交换器之中所传递出的制冷剂,需要通过设备后方冷凝器的作用,针对剩余热量加以回收。双冷凝器运行环节中,可以根据需求,开展一次性或者循环的方式开展加热工作,这主要是在显热上加以设置的,增加水温,使其满足相关要求。在该项技术作用下,空调器压缩机设备可以正常排出高温高压制冷剂蒸汽,并将其传递到相应的热水换热设备之中,为推进热量交换环节的顺利有效开展奠定前提基础。

3.2冷凝热回收技术

冷凝热回收技术在实际应用的过程中,主要是合理划分好冷凝器中的水,确保所渗出的水被分为两路,这是在传递到冷却塔之前就实现的,一方面根据既定路径正常进入到冷却塔之中,并及时返回冷凝器;另一方面则需要进入到水源热泵机组蒸发器之中,成为低温热源,为后续使用热量提供条件,在确保热源充足之后,重新返回到冷却塔之中。冷凝热回收技术主要是表现为热泵回收,将水源热泵机组加入到冷却水循环之中,实现热泵机组、冷却塔的并联工作,使其和冷却水循环的良好联系,在此基础上[2],实现蒸发器的连接工作,保证其能够和制冷机组冷却水回路拥有着较高一致性,热泵热源则主要是采用冷凝热,使得热泵机组的冷凝热得到良好的转化,形成良好的高品类等热水。在热泵回收的过程中,智能系统工作室冷却塔中的能源热,可以得到充分的利用,避免能源丧失的情况出现。一般情况下,通过热泵回收的水温能够达到65℃左右,为用户提供良好的水源。

3.3直接复合双冷凝器热回收技术

发挥热回收技术的优势和作用,需要着重把控好实际的热源能量,通常情况下,在空调压缩机出口所排放出的气体是有效热源,其属于高压高温制冷剂气体,能够良好开展后续的吸收工作。将热水添加到风冷冷凝机之中,实现热量的充分吸收,从而开展冷却工作,为热回收冷凝机的运作提供前提支持,使其最大限度的吸收各项热量,并加以良好利用。直接复合双冷凝器热回收技术实现了风冷冷凝器余热的有效利用目标,简化了传统双冷凝器运行的结构和流程,并有效降低了空调系统的实际投资成本,实现热量的循环利用,促进回收环节的稳步高效开展,符合节能减排、可持续发展的内在需求[3]。

结论:

简而言之,热回收技术在当前能源降耗方面发挥着积极作用,可以实现能源的重复利用,降低设备运行成本,并提供更为安全、舒适的生活环境。本文主要是从热回收技术在建筑环境与设备工程中的优势分析入手,重点介绍了该项技术的基本情况,阐明其结构和运行原理,并提出了热回收技术在建筑环境与装备工程中的良好应用情况,为推进建筑环境与设备工程的节能环保建设工作稳步开展提供良好前提和借鉴。

参考文献:

[1]蔡春秀.热回收技术在建筑环境与建筑设备中的运用[J].科技创新与应用,2018(15):123-125.

[2]孙凯.地源热泵空调及热回收技术在节能建筑中的应用[J].科技展望,2019(10):33-34.

[3]匡芳.热泵热回收技术在空调系统中的应用[]J.有色金属设计,2018(1):102-104.

论文作者:张海林

论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期

论文发表时间:2019/9/22

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